[发明专利]一种城市电网输配电协同供电恢复方法及系统

说明书

本发明公开了一种城市电网输配电协同供电恢复方法及系统，采用高斯Copula函数将边际概率模型连接成联合概率模型；基于交流最优潮流凸优化模型，以输配系统传输线接口负荷转供量最小为目标构建输配电双层协同供电恢复模型的上层模型；重构城市电网区域高压配网进行，实时调度应急资源，以新能源出力典型预测场景为约束条件，以最小化故障场景下的切负荷量为目标构建输配电双层协同供电恢复模型的下层模型；获取城市电网输电网及城市电网区域高压配网网络数据和极端灾害下城市电网区域高压配网的故障场景信息，求解输配电双层协同供电恢复模型确定城市电网供电恢复策略。本发明在保证输电网线路潮流不越限的同时，降低系统削负荷量。

技术领域

本发明属于技术领域，具体涉及一种城市电网输配电协同供电恢复方法及系统。

背景技术

近年来，频发的极端灾害给城市电网运行带来极大挑战，严重危害到城市能源安全和社会发展，在该背景下，弹性这一概念被引入电力系统，弹性可定义为针对小概率、高损失极端事件的预防、对抗及快速恢复能力。同时，在城市电网能源结构转型与低碳化发展的背景下，具有出力不确定性的分布式新能源大规模接入，这给城市电网的运行带来新的挑战。如何增强规模化新能源接入的城市电网抵御极端灾害的能力已成为当务之急。

现代城市电网主要由输电网络和高压配电网组成，其中高压配电网覆盖面积大、馈线容量大，极端灾害下出现故障更容易引起大规模停电事故。高压配电网建设有大量站间联络线路、网架结构灵活、运行方式多变，在弹性提升方面具有较大潜力。与中低压配电网单源辐射状结构不同，高压配电网与网状结构的输电系统相连，为多源辐射状结构，其运行方式的改变也将影响输电系统潮流分布，因此城市电网弹性提升策略需协同考虑输电网及高压配电网运行情况，但现有研究对象多为城市电网中低压配电网，针对输电网络和高压配电网的内容仍较少。

在能源结构转型的大背景下，大量具有出力不确定性的新能源接入城市电网，这使得城市电网抵御极端灾害的能力下降，运行风险急剧增大，需要有效刻画并应对新能源出力不确定性，使其在极端灾害下为负荷提供应急电源。针对新能源出力不确定性，现有研究通常采用基于概率密度函数的随机优化方法和基于不确定性区间的描述的鲁棒优化方法，然而，上述方法均基于预测信息来刻画不确定参数，实际应用中并非所有类型的机组都有预测工具，需要采用具有更广泛适用性的不确定性刻画方法，以减少供电恢复计划受新能源不确定性的干扰程度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种城市电网输配电协同供电恢复方法及系统，用于解决输电网线路潮流越限，系统削负荷量高，以及供电恢复计划受新能源不确定性干扰，随机优化不确定程度高的技术问题。

本发明采用以下技术方案：

一种城市电网输配电协同供电恢复方法，包括以下步骤：

S1、使用广义分布拟合方法建立当前和未来新能源出力的边际概率模型，采用高斯Copula函数将边际概率模型连接成联合概率模型，完成新能源出力离线概率建模；

S2、基于条件概率密度公式，通过当前测量数据对步骤S1得到的联合概率模型进行动态更新，得到未来新能源出力的条件概率密度函数，基于条件概率密度函数进行场景生成和削减，得到新能源出力典型预测场景；

S3、定义城市电网区域高压配网，作为输配电双层供电恢复模型的迭代终止判据；

S4、基于交流最优潮流凸优化模型，以输配系统传输线接口负荷转供量最小为目标构建输配电双层协同供电恢复模型的上层模型；

S5、对步骤S3得到的城市电网区域高压配网进行重构及应急资源实时调度，基于步骤S4得到的上层模型确定运行边界，以步骤S2得到的新能源出力典型预测场景作为约束条件，以最小化故障场景下的切负荷量为目标构建输配电双层协同供电恢复模型的下层模型；